ما هي مرشحات HEPA وكيف تعمل؟

ما هي مرشحات HEPA وكيف تعمل؟

ما هو فلتر HEPA؟
"HEPA" تعني "هواء جزيئي عالي الكفاءة" (مرشح).قد يبدو الأمر معقدًا ، لكن فلاتر الهواء HEPA ليست خيالية.تم اختراعها في الأربعينيات من القرن الماضي عندما كان العلماء يطورون القنبلة الذرية ، وهي مجرد حصيرة من الألياف المحاذاة عشوائيًا ، مصنوعة إما من الزجاج أو المواد الاصطناعية.المواد الاصطناعية المستخدمة في مرشح الهواء مماثلة لتلك المستخدمة في القمصان سريعة الجفاف.
من ناحية أخرى ، فلاتر الهواء المصنوعة من الألياف الزجاجية مصنوعة من الزجاج - وهذا يعني أشياء مثل السيليكا والألومينا وأكسيد الكالسيوم وأكسيد البورون وأكسيد المغنيسيوم وأكسيد الصوديوم.
ما يهم في فلاتر الهواء HEPA هو أنها فعالة بشكل لا يصدق في التقاط كل حجم من الجسيمات تقريبًا.يمكنهم التقاط الفيروسات والبكتيريا وحبوب اللقاح و PM2.5 والمواد المسببة للحساسية والمزيد.تعد فلاتر الهواء HEPA أهم مكون في أي جهاز لتنقية الهواء.

كيف تعمل مرشحات HEPA؟
الجواب على هذا السؤال هو الشيء الأكثر روعة حول مرشحات HEPA.قد يبدأ معظمنا في التفكير في أن مرشحات HEPA تعمل مثل الشبكة ، مثل هذه.

طريقة فلتر HEPA 1: الجسيمات الكبيرة
هذا الحدس صحيح بالنسبة للجسيمات الكبيرة.بكلمة "كبير" ، نتحدث عادة أكبر من 10 ميكرون.للمقارنة ، يبلغ عرض شعرة الإنسان حوالي 50 ميكرون.إذن 10 ميكرون هو في الواقع صغير جدًا.
لكن هذه الجسيمات "الكبيرة" تطير في مرشح HEPA ، وهي أكبر من أن تمر عبرها ، لذا تتعثر.العلماء لديهم اسم لذلك.عندما تنحشر الجسيمات بين ألياف ، يطلقون عليها اسم "إجهاد".

طريقة فلتر HEPA 2: جزيئات أصغر
ماذا يحدث للجسيمات الأصغر من 10 ميكرون؟لنلقِ نظرة على نطاق الحجم التالي لأسفل: 0.3 - 1 ميكرون.نحن نتحدث عن حجم البكتيريا.
يمكن أن تتناسب الجسيمات بهذا الحجم بين الفجوات في المرشح.لكن لديهم مشكلة.سيحاولون تتبع الهواء المحيط بألياف مرشح HEPA ، لكنها ثقيلة بعض الشيء.لذلك لا يتحرك البعض منهم بالسرعة الكافية وبالتالي ينتهي بهم الأمر بالتعثر.يسمي العلماء هذا "الاعتراض".

طريقة فلتر HEPA 3: جزيئات صغيرة جدًا
حسنًا ، إذن هل الجسيمات التي تقل عن هذا الحجم تمر عبرها؟بالنسبة للجسيمات الصغيرة حقًا (أقل من 0.3 ميكرون) ، يصبح العلم أكثر غرابة.هذه الجسيمات الصغيرة لها كتلة صغيرة جدًا لدرجة أنها في الواقع ترتد مثل الكرة والدبابيس عندما تصطدم بجزيئات الغاز (وهذا ما يسمى الحركة البراونية).لذا فهم يتحركون في أنماط متعرجة عشوائية.
هذه الجسيمات صغيرة جدًا بحيث يمكن وضعها بسهولة من خلال مرشحات HEPA.لكن للأسف (من أجل حريتهم) ولحسن الحظ (لرئتينا) ، فإنهم لا يطيرون في خطوط مستقيمة.لأنها تطير في أنماط متعرجة ، ينتهي بها الأمر بضرب الألياف وتعلق.يسمي العلماء هذا الانتشار.